JPH0343707Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は磁石粉末と重合体材料との混合物を磁
界中で射出成形して異方性筒状樹脂磁石を製造す
る際に用いられる金型に関するものである。

直流モータ、ヒステリシスモータ、ステツピン
グモータ、発電機等の回転機器に数多く用いられ
ている異方性筒状樹脂磁石は、小型で精密な形状
寸法と大きな磁束密度を持つものが要求されてい
る。この要求を満たすため、保磁力の高いバリウ
ムフエライトやストロンチユウムフエライト等を
高温（約1200℃）で焼結させた筒状焼結磁石が主
として使用されているが、高温で焼結されるため
に焼結体の外観に歪が生じ易く、筒の内外周両面
を研摩加工するのが通常である。特に小型モータ
用磁石の場合には高精度の研摩加工が要求され、
このような研摩加工は加工費が高いという欠点が
あつた。

一方、上記焼結法の欠点を改善するために、重
合体材料と磁石粉末との混合物を加熱状態で放射
状に磁界を印加しながら射出成形することによ
り、良好な寸法精度を有する異方性筒状樹脂磁石
が得られることが知られている。しかしながら、
１個の電磁石コイルだけで複数個のそれぞれの筒
状キヤビテイに均一にみだれのない放射状の磁界
を印加することが困難であり、それぞれの筒状キ
ヤビテイにそれぞれ１個の電磁石コイルを設ける
必要があつた。

本考案者等は異方性筒状樹脂磁石射出成形用金
型について鋭意検討した結果、内外周がヨークに
よつて形成されている筒状キヤビテイの両端面に
接するように、ステンレス鋼、ベリリウム銅合金
等の非磁性体とヨークとを特定の形状、寸法で組
合せて配置すると、１個の電磁石コイルを用いる
だけで複数個の筒状キヤビテイのそれぞれに均一
に乱れのない放射状の磁束を導くことが可能とな
り、前記の如き従来法の諸欠点が改善されること
を見出し、本考案を完成するに至つた。

すなわち、本考案は、移動側ブロツク状ヨーク
２と固定側ブロツク状ヨーク８の間の磁界の印加
方向が型開き方向と平行になるように電磁石コイ
ル１を金型内あるいは金型外に配置し、内側がキ
ヤビテイと同じ長さの柱状内部ヨーク４によつ
て、外側がキヤビテイと同じ長さの筒状あるいは
ブロツク状外部ヨーク６によつて形成され、片端
面が型開き面に接するように配置された筒状キヤ
ビテイ５を複数個有する異方性樹脂磁石射出成形
用金型であつて、かつ上記内部ヨーク４と筒状キ
ヤビテイ５と外部ヨーク６とで形成される部分の
片端面が、内部ヨーク４と軸線が同一で外径が該
内部ヨーク外径の0.5〜1.0倍である柱状ヨーク３
と、この柱状ヨーク３の外側に配置された非磁性
体９とに接し、もう一方の片端面が、筒状キヤビ
テイ５と軸線が同一で、外径が該筒状キヤビテイ
５の外径の1.3〜2.0倍でしかも５〜40mm大きく、
かつ外部ヨーク６の外径よりも小さい柱状非磁性
体１１と、この柱状非磁性体１１の外側に配置さ
れた筒状あるいはブロツク状ヨーク７とに接する
ことを特徴とする異方性筒状樹脂磁石射出成形用
金型を提供するものである。

以下に本考案の異方性筒状樹脂磁石射出成形用
金型を図面に基づいて詳細に説明する。

第１図は本考案の実施例の一例であつて、金型
外に配置された１個の電磁石コイルを用いて、異
方性筒状樹脂磁石を１回に４個成形できる金型で
ある。図においては移動側金型、は固定側金
型、１は電磁石コイル、２は移動側金型取付板に
続く移動側ブロツク状ヨーク、８は固定側金型取
付板に続く固定側ブロツク状ヨークであり、電磁
石コイルによつて磁界を印加すると、磁束は移動
側ブロツク状ヨーク２から出て固定側ブロツク状
ヨーク８に入り、次いで金型外の空気を通つて循
環するか、あるいはその逆方向に循環する。つま
り、金型内の移動側ブロツク状ヨーク２と固定側
ブロツク状ヨーク８の間では磁界の印加が型開き
方向と平行である。

また、矢印は金型内における磁束の流れを示
し、３は柱状ヨーク、４は柱状内部ヨーク、５は
筒状キヤビテイ、６は筒状外部ヨーク、７は筒状
ヨーク、１１は柱状非磁性体であつて、それぞれ
は軸線を同一にしており、柱状ヨーク３の外径は
柱状内部ヨーク４の外径より小さく、柱状非磁性
体１１の外径は筒状キヤビテイの外径より大きく
かつ筒状ヨーク６の外径よりも小さい。これらは
磁界の印加方向と平行に直進してきた磁束の流れ
をそれとは直交する方向にむりなく変更させ、筒
状キヤビテイ内に均一に乱れのない放射状の磁束
を導き、その後再び磁界の印加方向と平行に直進
させるために配置されており、なかでも柱状ヨー
ク３と柱状非磁性体１１の外径を特定の範囲に限
定することが重要である。

柱状ヨーク３の外径の大きさは、柱状ヨーク４
の外径の0.5〜1.0倍の範囲が好ましく、筒状キヤ
ビテイ内径が大きく、長さが短く、厚さが薄いほ
ど小さいことが好ましいが、0.5倍未満の場合で
は磁束の流路が細く十分な磁束が流れにくくなる
ため、1.0倍より大きい場合では柱状ヨーク４に
達した磁束が直進しやすくなるためそれぞれ好ま
しくない。

また柱状非磁性体１１の外径の大きさは、筒状
キヤビテイ５の外径の1.3〜2.0倍でしかも該外径
より５〜40mm大きくする必要があるが、1.3倍未
満又は５mm以上大きくない場合では磁束の流れを
磁束の印加方向と直交する方向にまで十分に変更
させることが困難であるため、2.0倍より大きい
又は40mmよりも大きい場合では型開き方向に印加
された磁界中でこれとは直交する方向に導かれる
放射状の磁束の流路が長すぎるため、筒状ヨーク
６を通過せずに柱状非磁性体１１を通過し、筒状
ヨーク７あるいは固定側ブロツク状ヨーク８に達
する磁束が発生する傾向が強くなり、それぞれ好
ましくない。

更に、９はブロツク状の非磁性体、１０は非磁
性体からなる突出ピン、１２はノズル口、１３は
スプル、１４はランナである。

第２図は、第１図の６および７の筒状ヨークに
代えてブロツク状外部ヨーク６およびブロツク状
ヨーク７を用いた本考案の金型の一例であつて、
柱状内部ヨーク４の端面に円錐状の切込み１５を
入れることによつて、磁束の流れをより乱れのな
い放射状に導くようにしたものである。むろん、
切込み部分に円錐状の非磁性体を埋込んでもよ
い。

本考案の金型を用いて異方性筒状樹脂磁石を成
形するには、電磁石コイル１により磁界を印加し
ながら磁石粉末と重合体材料との混合物を所定温
度で射出成形すればよい。射出成形機で溶融混練
され、多数個の筒状キヤビテイ５に射出充填され
た該混合物は、充填されると同時に放射状に均一
に配向され、冷却固化されて、異方性筒状樹脂磁
石として得られる。

ここで使用される磁石粉末としては、例えばス
トロンチユウムフエライト、バリウムフエライト
等のフエライト磁石粉末、RCO₅、R₂CO₁₇等の希
土類コバルト磁石粉末、アルニコ磁石粉末、Fe
−Cr−Co磁石粉末、Mn−A1−Ｃ磁石粉末等が
挙げられる。

また重合体材料としては、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリスチレン、ABS樹脂、AS樹
脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−
エチルアクリレート共重合体、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ
アセタール、熱可塑性ポリウレタン、アイオノマ
ー樹脂、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１
２、ナイロン１１等の熱可塑性樹脂、フエノール
−ホルムアルデヒド樹脂、尿素−ホルムアルデヒ
ド樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル、ジ
アリルフタレート樹脂等の熱硬化性樹脂、天然ゴ
ム、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム、
クロロプレンゴム等のゴム、シリコーン樹脂等が
挙げられるが、なかでも熱可塑性樹脂が好まし
い。

以上の様にして得られる本考案の金型による異
方性筒状樹脂磁石は、多数個取りによる量産が可
能で、寸法精度に優れ、半径方向のどの方向にも
均一で高い磁気特性を有する。その磁気特性は、
最大エネルギー積（BH）maxで1.2〜1.5MG・
Oeという高いものであり、従来多く用いられて
いる等方性筒状焼結磁石の最大エネルギー積
（BH）max＝0.9〜1.1MG・Oeよりも優れてい
る。例えば、ストロンチユウムフエライト粉末
（87重量部）とナイロン６（13重量部）とからなる
混合物を6000Oeの印加磁界内で射出成形して得
られた外径20mm、内径16mm、長さ10mmの異方性筒
状樹脂磁石は、残留磁束密度Br＝2410Gauss、保
磁力bHc＝2080Oe、最大エネルギー積（BH）
max＝1.40MG・Oeと優れたものであつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、電磁石コイルを金型外に配置し、筒
状キヤビテイを４個有する本考案の異方性筒状樹
脂磁石射出成形用金型の断面図、第２図は筒状ヨ
ークに代えてブロツク状外部ヨーク６およびブロ
ツク状ヨーク７を使用し、且つ柱状内部ヨークに
円錐状の切込みを入れた本考案の金型の断面図、
第３図は第１図あるいは第２図に示す金型から得
られる異方性筒状樹脂磁石の配列状態を示す正面
図である。 １……電磁石コイル、２……移動側ブロツク状
ヨーク、３……柱状ヨーク、４……柱状内部ヨー
ク、５……筒状キヤビテイ、６……筒状あるいは
ブロツク状外部ヨーク、７……筒状あるいはブロ
ツク状ヨーク、８……固定側ブロツク状ヨーク、
９……ブロツク状非磁性体、１０……突出ピン、
１１……柱状非磁性体、１２……ノズル口、１３
……スプル、１４……ランナ、１５……円錐状切
込み。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 移動側ブロツク状ヨーク２と固定側ブロツク
   状ヨーク８の間の磁界の印加方向が型開き方向
   と平行になるように電磁石コイル１を金型内あ
   るいは金型外に配置し、内側がキヤビテイと同
   じ長さの柱状内部ヨーク４によつて、外側がキ
   ヤビテイと同じ長さの筒状あるいはブロツク状
   外部ヨーク６によつて形成され、片端面が型開
   き面に接するように配置された筒状キヤビテイ
   ５を複数個有する異方性樹脂磁石射出成形用金
   型であつて、かつ上記内部ヨーク４と筒状キヤ
   ビテイ５と外部ヨーク６とで形成される部分の
   片端面が、内部ヨーク４と軸線が同一で外径が
   該内部ヨーク外径の〓５〜〓０倍である柱状ヨ
   ーク３と、この柱状ヨーク３の外側に配置され
   た非磁性体９とに接し、もう一方の片端面が、
   筒状キヤビテイ５と軸線が同一で、外径が該筒
   状キヤビテイ５の外径の〓３〜〓０倍でしかも
   ５〜40mm大きく、かつ外部ヨーク６の外径より
   も小さい柱状非磁性体１１と、この柱状非磁性
   体１１の外側に配置された筒状あるいはブロツ
   ク状ヨーク７とに接することを特徴とする異方
   性筒状樹脂磁石射出成形用金型。 ２ 柱状内部ヨーク４が、外径および高さが該柱
   状ヨーク外径および長さと同一以下である円錐
   状の切込み１５が、円錐の底面が柱状非磁性体
   １１に接するようになされている柱状内部ヨー
   クである実用新案登録請求の範囲第１項に記載
   の金型。